2.3. Лабораторная работа

Расчет распорных усилий (симметричный процесс)

Цель лабораторных работ.

Ознакомление с методикой расчета распорных усилий (симметричный процесс).

Программное обеспечение:

1. MS-DOS QBasic Copyright <C> Microsoft Corporation.

2. Программы расчета распорных усилий

Последовательность выполнения работы.

1. Изучение теоретической части практикума.

2. Получение исходных данных у преподавателя.

3. Открытие и запуск программ на ЭВМ, ввод исходных данных и получение расчетных значений.

4. Составление отчета.

5. Ответ на контрольные вопросы.

Получаемые результаты.

Параметры распорных усилий.

Содержание отчета.

Титульный лист, теоретическая часть (очень краткое изложение представленного материала), практическая часть (исходные данные, рассчитанные значения), выводы.

Распорные усилия, действующие на валке в процессе каландрования (вальцевания), рассчитываются по уравнению (2.26).

(2.26)

Так как двойной интеграл, который входит в это уравнение, аналитически определить нельзя, то для его расчета следует воспользоваться одним из численных методов. В предлагаемом алгоритме двойной интеграл рассчитывается по методу прямоугольников.

Структурная схема алгоритма расчета распорных усилий представлена на рис.2.3, а идентификаторы к программе в таблице 2.1.

Блок 1. Вводятся исходные данные: температура валков Т_в и Т_в2, реологические свойства полимеров – коэффициент консистентности k₀, температурный коэффициент , температура Т₀ и показатель степени n реологического уравнения, радиус валка R_в, окружная скорость валков V_в, минимальная ширина межвалкового зазора 2Н₀, длина рабочей части валков L, шаг по оси  - , координата выхода полимера из межвалкового зазора .

Блок 2. Рассчитывается коэффициент А_F перед двойным интегралом по уравнению

(2.27)

Блок 3. Переменной  присваивается значение координаты выхода полимера из межвалкового зазора .

Блок 4. Рассчитывается значение подынтегральной функции  () для данного  по уравнению

Блок 5. По формуле прямоугольников находятся значения интегралов для данного значения 

Блок 6. Выполняется сравнение: если интеграл в выражении для давления отрицательный, то выполняется блок 7, если положительный, то выполняется блок 8.

Блок 7. Переменной  присваивается новое значение и выполняется переход на блок 4.

Блок 8. Рассчитывается значение распорного усилия.

Блок 9. Выполняется распечатка распорного усилия.

Программа расчета распорных усилий, действующих на валки каландра при симметричном процессе каландрования представлена ниже.

CLS

10 PRINT "Распорные усилия при симметричном процессе каландрования"

20 DATA 1.90, .100, -.40, .245, 1.80, 1.30E5, 150, 27.0, .355, .349, .86E-3, 160

30 READ RZ, X, LA, N, L, K0, T0, BE, R, UB, H0, TB

40 AF = 2 * L * K0 * EXP(-BE * (TB - T0) / (T0 + 273)) * R * (UB / H0) ^ N * ((2 * N + 1) / N) ^ N

50 R0 = LA: S = 0: I = 0

60 AA = R0 ^ 2 - LA ^ 2: IF AA = 0 THEN F1 = 0: GOTO 80

70 F1 = (ABS(R0 ^ 2 - LA ^ 2) ^ (N - 1)) * (R0 ^ 2 - LA ^ 2) / ((1 + R0 ^ 2) ^ (1 + 2 * N))

80 IN = F1 * X: S = S + IN: I = I + S: F = I * X

90 IF R0 <= RZ THEN R0 = R0 + X: GOTO 70

100 FF = ABS(AF * F)

110 PRINT "Распорные усилия равны"; FF; "H"

120 END

Контрольные вопросы.

1. Как возникают распорные усилия?

2. Математическая модель процесса.

3. Основные допущения математической модели.

4. Влияние распорных усилий на качество переработки.

5. От чего зависят распорные усилия?

7. Влияние фрикции на процесс.

8. Обоснование полученных результатов. Вводы по работе.